KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제18권8호
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pp.2281-2297
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2024
Employing multiple drones as a swarm to complete missions can sharply improve the working efficiency and expand the scope of investigation. Remote UAV swarms utilize satellites as relays to forward investigation information. The increasing amount of data demands higher transmission rate and complex field network coding (CFNC) is deemed as an effective solution for data return. CFNC applied to UAV swarms enhances transmission efficiency by occupying only two time slots, which is less than other network coding schemes. However, conventional CFNC applied to UAVs is combined with constant coding and modulation scheme and results in a waste of spectrum resource when the channel conditions are better. In order to avoid the waste of power resources of the relay satellite and further improve spectral efficiency, a CFNC transmission scheme with MPSK modulation is proposed in this paper. For the proposed scheme, the satellite relay no longer directly forwards information, but transmits information after processing according to the current channel state. The proposed transmission scheme not only maintains throughput advantage of CFNC, but also enhances spectral efficiency, which obtains higher throughput performance. The symbol error probability (SEP) and throughput results corroborated by Monte Carlo simulation show that the proposed transmission scheme improves spectral efficiency in multiples compared to the conventional CFNC schemes. In addition, the proposed transmission scheme enhances the throughput performance for different topology structures while keeping SEP below a certain value.
본 논문에서는 Wireless LAN의 구조와 전송방식에 대해서 살펴보고, 5GHz Wireless LAN의 연구가 활발하게 이루어지고 있는 시점에서 5GHz Wireless LAN의 다양한 환경(강의실, 대강당, 사무실)에서 IP레벨의 Throughput을 통한 성능분석을 하였다.
본 논문에서는 Wireless LAN의 구조와 전송방식에 대해서 살펴보고, 5㎓ Wireless LAN의 연구가 활발하게 이루어지고 있는 시점에서 5㎓ Wireless LNA의 다양한 환경(강의실, 대강당, 사무실)에서 IP레벨의 Throughput을 통한 성능분석을 하였다.
수중음향 채널은 시변적인 특징을 가진다. 채널의 시변동성은 지속적인 정보 데이터 전송을 방해하여 수중음향통신의 신뢰도를 감소시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 채널의 시변동성을 시간영역 상관도로 기술하고, 정보 데이터의 실질 전송시간을 스루풋 효율로 표현하였다. 그리고 수중음향 채널의 시변동성이 통신 스루풋 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 실제 수중음향통신 실험을 통하여 수중채널의 시변동성이 클수록 통신의 스루풋 효율도 감소한다는 것을 확인하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권3호
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pp.1319-1335
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2017
This paper proposes an opportunistic reporting-based sensing-reporting-throughput optimization scheme that maximizes the spectral efficiency of secondary users (SUs) in cooperative cognitive radio networks with a soft combining rule. The performance of cooperative spectrum sensing depends on the sensing time, the reporting time of transmitting sensing results, and the fusion scheme. While longer sensing time and reporting time improve the sensing performance, this shortens the allowable data transmission time, which in turn degrades the spectral efficiency of SUs. The proposed scheme adopts an opportunistic reporting scheme to restrain the reporting overhead and it jointly controls the sensing-reporting overhead in order to increase the spectral efficiency of SUs. We show that there is a trade-off between the spectral efficiency of SUs and the overheads of cooperative spectrum sensing. The numerical results demonstrate that the proposed scheme significantly outperforms the conventional sensing-throughput optimization schemes when there are many SUs. Moreover, the numerical results show that the sensing-reporting time should be jointly optimized in order to maximize the spectral efficiency of SUs.
Error detection in ARQ(Automatic Repeat Request) protocols is very important in wireless data communication systems. The throughput efficiency of ARQ protocols can be improved by dynamically adapting the protocol packet length so that it approaches the optimum value for throuhput efficiency. In this paper, a simple and novel adaptive packet length allocation method is proposed which transmits the packets with variable length by dyanmically estimating the channel codition. The simulation results show that the average of throughput is improved by 315.4% in the stop-and-wait protocol, 41.4% in the go-back-N protocol and 155.9% in the selective repeat protocol respectively. And the throughput performances of adaptive packet length allocation method approximately approach the theoritically optimal throughput performances.
Understanding and optimizing the energy consumption of wireless devices is critical to maximize the network lifetime and to provide guidelines for the design of new protocols and interfaces. In this work, we first provide an accurate analysis of the energy performance of an IEEE 802.11 WLAN, and then we derive the configuration to optimize it. We further analyze the impact of the energy configuration of the stations on the throughput performance, and we discuss under which circumstances throughput and energy efficiency can be both jointly maximized and where they constitute different challenges. Our findings are that, although an energy-optimized configuration typically yields gains in terms of throughput as compared against the default configuration, it comes with a reduction in performance as compared against the maximum-bandwidth configuration, a reduction that depends on the energy parameters of the wireless interface.
본 논문에서는 OFDMA, TDD 전송방식을 채택한 WiBro 시스템 표준의 resource 할당 알고리듬을 시뮬레이션을 통해 구현하였고, bandwidth efficiency를 보다 더 높이기 위한 알고리듬을 제안하였다. 제안하는 알고리듬은, 변조지수를 최대로 하여 채널 이득이 큰 subchannel부터 작은 subchannel 순서로 비트를 할당한다. 이 때 subchannel의 수를 증가시킴으로 인해 전송되어야 할 power가 증가하는데, 이 power가 available power를 넘는 순간에 할당되는 subchannel의 변조지수를 조정하여 available power를 넘지 않게 하는 방법이다. 기존의 greedy algorithm이나 WiBro 시스템과 비교하였을 때, 제안하는 알고리듬을 적용할 경우 power가 제한되어 있는 것으로 인해 사용되는 subchannel의 수가 현저히 작아져서 bandwidth efficiency 측면에서는 좋은 성능을 나타내게 한다. 하지만 channel attenuation이 큰 환경에서는 최대 throughput이 떨어지는 문제점이 발생하는데, 타 시스템에서 지원하는 만큼의 throughput을 보장하는 문제 역시 중요하기 때문에, 이를 극복하기 위해 이 경우에는 available power를 추가 할당하여 사용되는 subchannel수를 증가시켰다. 이 경우, 기존 시스템과 비슷한 throughput을 보장하면서 bandwidth 이득은 더 높게 얻을 수 있음을 확인하였다.
차세대 위성 방송 시스템에서는 빠른 전송 효율과 신뢰도 있는 통신에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있다. 전송 효율을 높이고 성능을 향상시키기 위해 새로운 위성 표준 인 DVB-S3 (Digital Video Broadcasting - Satellite - Third Generation) 시스템에서는 Nyquist 전송률 보다 빠르게 전송하는 FTN (Faster Than Nyquist) 방식이 대두되고 있다. 이러한 요구에 맞춰 본 논문에서는 전송 효율 향상을 위한 세 가지 방식에 대한 성능을 비교 분석하였다. 기존의 LDPC 부호기에서 고 부호화율 방식과 LDPC 복호화 과정에서 생선된 check node를 이용하여 bit node를 puncturing시켜 부호화율 증가 시키는 punctured LDPC 방식, 그리고 Nyquist 속도보다 빠르게 전송하는 FTN 방식이 고려된다. 시뮬레이션을 통해, 세 가지 방식을 동일 전송률 관점에서 성능을 비교한 결과 FTN 방식은 동일한 전송 효율을 유지하면서 성능 면에서 가장 효율적임을 확인하였다.
In this paper, we deal with theoretical tools to improve the throughput efficiency of the conventional Go-Back-N ARQ system by performing block retransmission efficiently under high error rate, and two variations of the system is proposed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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